Question

甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒(如图)，乙池箭头方向为电子移动方向。请回答：

(1)若两池中均盛放CuSO₄溶液，反应一段时间后：

①有红色物质析出的是：甲池中的_________棒；乙池中的________棒。

②在乙池中阳极的电极反应是__________。

(2)若两池中均盛放滴加少量酚酞的饱和NaCl溶液。

①甲池中的铁容易发生腐蚀，该腐蚀属于电化学腐蚀中的_________腐蚀。

②测得乙池中有0.2mol电子发生转移，则标准状况下理论共有_________L气体生成。

Answer

C(碳) Fe(铁) 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 吸氧 4.48L

【解析】

(1)若电解质溶液为硫酸铜溶液，甲池属于原电池，铁易失电子作负极，碳作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应；乙池属于电解池，根据电子流向知，C电极为阳极，铁电极为阴极，阴极上铜离子得电子发生还原反应，阳极上氢氧根离子失电子；

(2)若电解质溶液为滴加少量酚酞的饱和NaCl溶液，

①甲装置是原电池，铁易失电子作负极，其电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，电解质溶液为中性，据此分析解答；

②若电解质溶液为氯化钠溶液，则乙中为电解氯化钠溶液，阳极氯离子失电子生成氯气，阴极氢离子得电子生成氢气，根据电解池总反应计算解答。

(1)①若电解质溶液为硫酸铜溶液，甲装置是原电池，铁易失电子作负极，碳作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应，生成红色的铜，乙池属于电解池，根据电子流向知，C电极为阳极，铁电极为阴极，阴极上铜离子得电子发生还原反应生成红色的铜；

②根据①分析可知，在乙池中铁电极为阴极，阴极上铜离子得电子发生还原反应生成红色的铜，其电极反应式为：Cu2++2e-=Cu；C电极为阳极，根据放电顺序，阳极上OH-放电，阳极的电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；

(2)若电解质溶液为滴加少量酚酞的饱和NaCl溶液，

①甲装置是原电池，铁易失电子作负极，其电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，电解质溶液为中性，C为正极，其电极反应为：2H2O+O2+4eˉ=4OH-，该腐蚀属于电化学腐蚀中的吸氧腐蚀；

②乙池属于电解池，根据电子流向知，C电极为阳极，Fe电极为阴极，乙中为电解氯化钠溶液，阳极氯离子失电子生成氯气，阴极氢离子得电子生成氢气，电解池总反应2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑，根据反应可知，转移2mol电子生成1mol氢气和1mol氯气，则当有0.2mol电子发生转移时，生成0.1mol氢气和0.1mol氯气，标况下气体的体积为(0.1mol+0.1mol)×22.4L/mol=4.48L。